中南大學(xué)人工智能考試試卷及答案(共12頁)_第1頁
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上復(fù)無常,看不慣主管的假公濟(jì)私,那么你要嘗試學(xué)習(xí)如何與不同的人相處,提高自己化 中南大學(xué)考試試卷2006年第2學(xué)期,考試時(shí)間110分鐘人工智能課程 48學(xué)時(shí),3學(xué)分, 考試形式:開卷專業(yè)年級(jí):計(jì)算機(jī)03級(jí) 總分100分,占總評(píng)成績(jī)70 %注:此頁不作答題紙,請(qǐng)將答案寫在答題紙上一、選擇題(共20分,每題2分)1、消解原理是一種用于A、 表達(dá)式變換的推理規(guī)則 B、 變量運(yùn)算的推理規(guī)則C、一定的子句公式的推理規(guī)則 D 、規(guī)則演繹的推理規(guī)則2、下列哪個(gè)系統(tǒng)屬于新型專家系統(tǒng)?A、多媒體專家系統(tǒng) B、實(shí)時(shí)專家系統(tǒng)C、軍事專家系統(tǒng) D、分布式專家系統(tǒng)3、示例學(xué)習(xí)屬于下列哪種學(xué)習(xí)方法

2、?A. 解釋學(xué)習(xí) B. 歸納學(xué)習(xí) C. 類比學(xué)習(xí) D. 機(jī)械學(xué)習(xí)4、不屬于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用學(xué)習(xí)算法的是:A. 有師學(xué)習(xí) B. 增強(qiáng)學(xué)習(xí) C. 觀察與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí) D. 無師學(xué)習(xí)5、人工智能應(yīng)用研究的兩個(gè)最重要最廣泛領(lǐng)域?yàn)椋篈. 專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃 B. 專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)C. 機(jī)器學(xué)習(xí)、智能控制 D. 機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解6、下列搜索方法中不屬于盲目搜索的是:A. 等代價(jià)搜索 B. 寬度優(yōu)先搜索 C. 深度優(yōu)先搜索 D. 有序搜索7、被認(rèn)為是人工智能“元年”的時(shí)間應(yīng)為:A、1948年 B、1946年 C、1956年 D、1961年8、被譽(yù)為國際“人工智能之父”的是:A、圖靈(Turing) B、費(fèi)根

3、鮑姆(Feigenbaum)C、傅京孫(K.S.Fu) D、尼爾遜(Nilsson)9、語義網(wǎng)絡(luò)的組成部分為:A、框架和弧線 B、狀態(tài)和算符C、節(jié)點(diǎn)和鏈 D、槽和值10、盡管人工智能學(xué)術(shù)界出現(xiàn)“百家爭(zhēng)鳴”的局面,但是,當(dāng)前國際人工智能的主流派仍屬于:A、連接主義 B、符號(hào)主義 C、行為主義 D、經(jīng)驗(yàn)主義二、填空題(共20分,每一填空處1分)1、機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)由_、_、_和_幾部分構(gòu)成。2、人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用_的一個(gè)分支,它的近期目標(biāo)在于研究用機(jī)器來_的某些智力功能。3、規(guī)則演繹系統(tǒng)根據(jù)推理方向可分為_、_以及_等。4、計(jì)算智能是人工智能研究的新內(nèi)容,涉及_、_和_等。5、

4、啟發(fā)式搜索是一種利用_信息的搜索,估價(jià)函數(shù)在搜索過程中起的作用是_。6、模糊判決的常用方法有_、_、_和_等。7、在與或圖中,沒有后裔的非終葉節(jié)點(diǎn)為不可解節(jié)點(diǎn),那么含有或后繼節(jié)點(diǎn)且后裔中至少有一個(gè)為可解的非終葉節(jié)點(diǎn)是_,含有與后繼節(jié)點(diǎn)且后裔中至少有一個(gè)為不可解的非終葉節(jié)點(diǎn)是_。三、回答下列問題(共60分)1、(10分)當(dāng)前人工智能有哪些學(xué)派?他們對(duì)人工智能在理論上有何不同觀?2、(10分)請(qǐng)說明神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)和前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作過程。3、(10分)試說明產(chǎn)生式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),各部分的功能以及主要工作過程。4、(10分)專家系統(tǒng)包括那些基本部份?每一部分的主要功能是什么?5、(10分)某單位

5、派遣出國人員,有趙、錢、孫三位候選人,經(jīng)討論后決定: (1)三人中至少派遣一人。 (2)如果趙去而錢不去,則一定派孫去。 (3)如果錢去,則一定派孫去。求證:一定會(huì)派孫出國。設(shè)用P(x)表示派x出國,zhao、qian、sun分別表示三人,將已知條件與目標(biāo)用謂詞公式正確的表示出來,并用消解反演進(jìn)行證明。6、(10分)對(duì)于八數(shù)碼難題按下式定義估價(jià)函數(shù):f(x)=d(x)+h(x)其中,d(x)為節(jié)點(diǎn)x的深度;h(x)是所有棋子偏離目標(biāo)位置的曼哈頓距離(棋子偏離目標(biāo)位置的水平距離和垂直距離和),例如下圖所示的初始狀態(tài)S0:8的曼哈頓距離為2;2的曼哈頓距離為1;1的曼哈頓距離為1;6的曼哈頓距離為

6、1;h(S0)= 5。1 2 38 47 6 52 8 31 6 47 5初始狀態(tài)(S0):目標(biāo)狀態(tài):(1)用A*搜索法搜索目標(biāo),列出頭三步搜索中的OPEN、CLOSED表的內(nèi)容和當(dāng)前擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)的f值。(2)畫出搜索樹和當(dāng)前擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)的f值。答案一、 選擇題1、D 2、D 3、B 4、C 5、B 6、D 7、C 8、A 9、C 10、B 二、 填空題專心-專注-專業(yè)1、 環(huán)境、學(xué)習(xí)、知識(shí)庫、執(zhí)行2、 智能機(jī)器、模仿和執(zhí)行人腦3、 規(guī)則正向演繹系統(tǒng)、規(guī)則逆向演繹系統(tǒng)、規(guī)則雙向演繹系統(tǒng)4、 神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算5、 啟發(fā)式信息、估計(jì)節(jié)點(diǎn)位于解路徑上的希望6、 重心法、最大隸屬度法、系數(shù)加權(quán)平均

7、法、隸屬度限幅元素平均法7、 可解節(jié)點(diǎn)、不可解節(jié)點(diǎn)三、 回答下列問題14 主觀題答案略(1)(2)P(qian)P(sun)(3)P(sun)(4)NIL5、已知條件與目標(biāo)公式:消解樹:條件:(1)P(zhao)P(qian)P(sun)(2)P(zhao)P(qian)-P(sun)(3)P(qian)-P(sun)目標(biāo):P(sun)子句集:(1) P(zhao)P(qian)P(sun)(2) P(zhao)P(qian)P(sun)(3) P(qian)P(sun)(4) P(sun)28316475283164572831475628316475S0(5)S1(7)S2(5)S3(7)

8、283147562831475623184756S4(7)S5(7)S6(5)2318475623184756S7(5)S8(7)12384756S9(5)123847566、循環(huán)OPENCLOSED初始化S01S2 S1 S3S02S6 S1 S3 S4 S5S0 S23S7S1 S3 S4 S5 S8S0 S2 S6搜索樹如左圖(右上角的數(shù)字是其估價(jià)函數(shù)值)中南大學(xué)考試試卷2005年第2學(xué)期,考試時(shí)間120分鐘人工智能課程 48學(xué)時(shí),3學(xué)分, 考試形式:開卷專業(yè)年級(jí):計(jì)算機(jī)02級(jí) 總分100分,占總評(píng)成績(jī)70 %注:此頁不作答題紙,請(qǐng)將答案寫在答題紙上一、填空題(20分)1、_搜索和_搜索

9、等屬于盲目搜索;而_搜索等屬于啟發(fā)式搜索。2、人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用_的一個(gè)分支,它的近期目標(biāo)在于研究用機(jī)器來_的某些智力功能。3、規(guī)劃的好處可歸納為_、_以及_等。4、計(jì)算智能是人工智能研究的新內(nèi)容,涉及_、_和_等。5、不確定性推理主要有兩種不確定性,即關(guān)于_的不確定性和關(guān)于_的不確定性。6、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適用于自動(dòng)控制是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有_、_、_和_等特性和能力。7、專家系統(tǒng)一般由_、_、_、_、_組成。8、在框架理論中,框架通常由_組成。9、知識(shí)發(fā)現(xiàn)的方法有_、_、_、_等。10、注意:以下 (1)(2)任選做一小題(1)“登高望遠(yuǎn)”相應(yīng)的謂詞公式表示為_。(2) “響鼓

10、不用重錘”相應(yīng)的謂詞公式表示為_。二、選擇題(15分)1、在自動(dòng)定理證明研究方面在國際上有影響的我國知名科學(xué)家是:A. 錢學(xué)森 B. 華羅庚 C. 宋健 D. 吳文俊2、被認(rèn)為是人工智能“元年”的時(shí)間應(yīng)為:A、1948年 B、1946年 C、1956年 D、1961年3、被譽(yù)為國際“人工智能之父”的是:A、圖靈(Turing) B、費(fèi)根鮑姆(Feigenbaum)C、傅京孫(K.S.Fu) D、尼爾遜(Nilsson)4、語義網(wǎng)絡(luò)的組成部分為:A、框架和弧線 B、狀態(tài)和算符C、節(jié)點(diǎn)和鏈 D、槽和值5、盡管人工智能學(xué)術(shù)界出現(xiàn)“百家爭(zhēng)鳴”的局面,但是,當(dāng)前國際人工智能的主流派仍屬于:A、連接主義

11、B、符號(hào)主義 C、行為主義 D、經(jīng)驗(yàn)主義6、消解原理是一種用于A、 表達(dá)式變換的推理規(guī)則 B、 變量運(yùn)算的推理規(guī)則C、一定的子句公式的推理規(guī)則 D 、規(guī)則演繹的推理規(guī)則7、下列哪個(gè)系統(tǒng)屬于新型專家系統(tǒng)?A、多媒體專家系統(tǒng) B、實(shí)時(shí)專家系統(tǒng)C、軍事專家系統(tǒng) D、分布式專家系統(tǒng)8、機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)最新研究領(lǐng)域是:A. 數(shù)據(jù)挖掘 B. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) C. 類比學(xué)習(xí) D. 自學(xué)習(xí)9、分布式人工智能研究和新領(lǐng)域是:A. 專家系統(tǒng) B. 分散控制 C. Agent(艾真體) D. 互聯(lián)網(wǎng)10、人工智能應(yīng)用研究的兩個(gè)最重要最廣泛領(lǐng)域?yàn)椋篈.專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃 B. 專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)C. 機(jī)器學(xué)習(xí)、智能控制 D.

12、 機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解三、回答下列問題(20分)1、當(dāng)前人工智能有哪些學(xué)派?他們對(duì)人工智能在理論上有何不同觀點(diǎn)?2、為什么要研究知識(shí)表示?試述狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞演算法的要點(diǎn),并列表比較它們的關(guān)系。3、試述適應(yīng)度函數(shù)在遺傳算法中的作用,并說明遺傳算法的求解步驟。4、專家系統(tǒng)包括那些基本部件?每一部分的主要功能是什么?四、應(yīng)用歸結(jié)演譯推理回答問題(10分)注意:只要求以下選做1、2中的一個(gè)小題1、已知下述事實(shí):(1)小李只喜歡較容易的課程。(2)工程類課程是較難的。(3)PR系的所有課程都是較容易的。(4)PR150是PR系的一門課程。應(yīng)用歸結(jié)演譯推理回答問題:小李喜歡什么課程?2、已

13、知有A、兩個(gè)箱子和27號(hào)、28號(hào)兩個(gè)房間,且不在27號(hào)房中就在28號(hào)房中,假設(shè)機(jī)器人知道(1)27號(hào)房間中的所有箱子都比28號(hào)房間中的?。唬?)箱子在27號(hào)房間中且不比小。用給定謂詞表示已知條件和結(jié)論,并用消解反演證明在27號(hào)房間中。提示:給定謂詞如下:I(x,y): x在y號(hào)房中S(x,y): x比y小五、用語義網(wǎng)絡(luò)表示下面的知識(shí)(10分)(1) 我是一個(gè)人(2) 我有一臺(tái)計(jì)算機(jī)(3) 我的計(jì)算機(jī)是PC/PIV1.8G(4) PC機(jī)是計(jì)算機(jī)(5) PC/PIV1.8G是PC機(jī)(6) PC/PIV1.8G包括硬盤、顯示器、CPU、內(nèi)存。六、試用問題歸約法求解四圓盤梵塔問題(15分)注意:只要求

14、以下選做1、2中的一個(gè)小題1、在梵塔問題中,圓盤位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)定圓盤尺寸自左至右逐漸變?。醋钭筮叺某叽缱畲螅钣疫叺某叽缱钚。R阎跏寂渲玫臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為(2,2,3,1),目標(biāo)配置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為(3,3,3,3)。試用問題歸約法求解四盤梵塔問題,要求:(1) 依次畫出圓盤移動(dòng)步驟(移動(dòng)過程);(2) 對(duì)每一配置(狀態(tài)),標(biāo)示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(3,3,3,3)目標(biāo)配置23(2,2,3,1)初始配置232、對(duì)于八數(shù)碼難題按下式定義估價(jià)函數(shù):f(x) = d(x) + h(x)其中,d(x)為節(jié)點(diǎn)x的深度(初始結(jié)點(diǎn)即根結(jié)點(diǎn)深度為0);h(x)是所有棋子偏離目標(biāo)位置的最短距離之和,例如下圖所示的初始狀態(tài)S

15、:1偏離目標(biāo)位置的距離為1;2偏離目標(biāo)位置的距離為1;3偏離目標(biāo)位置的距離為1;4偏離目標(biāo)位置的距離為2;8偏離目標(biāo)位置的距離為3;h(s)=8。初始狀態(tài)(S)目標(biāo)狀態(tài)(G)(1) 用最好優(yōu)先搜索法搜索目標(biāo),按擴(kuò)展順序列出最終CLOSE表中的結(jié)點(diǎn);(2) 畫出類似圖3.10(Page65)的搜索樹(只要求列出可能在OPEN表中出現(xiàn)的結(jié)點(diǎn)),并在各結(jié)點(diǎn)旁邊標(biāo)出其相應(yīng)的f值。七、您認(rèn)為人工智能課程的哪一部分內(nèi)容對(duì)您的畢業(yè)設(shè)計(jì)或者您以后的工作特別有用?如果有,請(qǐng)敘述其原理;如果沒有,請(qǐng)您談?wù)勅斯ぶ悄艿陌l(fā)展對(duì)人類有哪些的影響?(10分)人工智能考試參考答案(A卷)一、填空題:1、寬度優(yōu)先、深度優(yōu)先、有

16、序2、(與)、(或),(蘊(yùn)涵)3、神經(jīng)元、有向圖4、神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算5、結(jié)論、證據(jù)6、智能機(jī)器、模仿和執(zhí)行人腦7、知識(shí)庫、接口、黑板、推理機(jī)、解釋器8、描述事物的各個(gè)方面的槽組成,每個(gè)槽可以擁有若干個(gè)側(cè)面,而每個(gè)側(cè)面又可以擁有若干個(gè)值。9、正向推理、逆向推理、雙向推理、混合推理10、 學(xué)習(xí)和適應(yīng)、自組織、函數(shù)逼迫、大規(guī)模并行處理二、選擇題:1、D 2、C 3、A 4、C 5、B 6、B 7、D 8、A 9、C 10、B 三、回答下列問題:1、 符號(hào)主義認(rèn)為人工智能源于數(shù)理邏輯。符號(hào)主義仍然是人工智能的主流派。這個(gè)學(xué)派的代表有紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜(Nilsson)等。聯(lián)結(jié)主義 認(rèn)

17、為人工智能源于仿生學(xué),特別是人腦模型的研究。行為主義認(rèn)為人工智能源于控制論。這一學(xué)派的代表作首推布魯克斯(Brooks)的六足行走機(jī)器人,它被看做新一代的“控制論動(dòng)物”,是一個(gè)基于感知?jiǎng)幼髂J降哪M昆蟲行為的控制系統(tǒng)。2、狀態(tài)空間法是一種基于解答空間的問題表示和求解方法,它是以狀態(tài)和操作符為基礎(chǔ)的。在利用狀態(tài)空間圖表示時(shí),從某個(gè)初始狀態(tài)開始,每次加一個(gè)操作符,遞增地建立起操作符的試驗(yàn)序列,直到達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)為止。由于狀態(tài)空間法需要擴(kuò)展過多的節(jié)點(diǎn),容易出現(xiàn)“組合爆炸”,因而只適用于表示比較簡(jiǎn)單的問題。問題歸約法從目標(biāo)(要解決的問題)出發(fā),逆向推理,通過一系列變換把初始問題變換為子問題集合和子子問題

18、集合,直至最后歸約為一個(gè)平凡的本原問題集合。這些本原問題的解可以直接得到從而解決了初始問題,用與或圖來有效地說明問題歸約法的求解途徑。問題歸約法能夠比狀態(tài)空間法更有效地表示問題。狀態(tài)空間法是問題歸約法的一種特例。在問題歸約法的與或圖中,包含有與節(jié)點(diǎn)和或節(jié)點(diǎn),而在狀態(tài)空間法中只含有或節(jié)點(diǎn)。謂詞邏輯法采用謂詞合適公式和一階謂詞演算把要解決的問題變?yōu)橐粋€(gè)有待證明的問題,然后采用消解定理和消解反演來證明一個(gè)新語句是從已知的正確語句導(dǎo)出的,從而證明這個(gè)新語句也是正確的。謂詞邏輯是一種形式語言,能夠把數(shù)學(xué)中的邏輯論證符號(hào)化。謂詞邏輯法常與其它表示方法混合使用,靈活方便,可以表示比較復(fù)雜的問題。在表示和求解

19、比較復(fù)雜的問題時(shí),采用單一的知識(shí)表示方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。往往必須采用多種方法混合表示。例如,綜合采用框架、語義網(wǎng)絡(luò)、謂詞邏輯的過程表示方法(兩種以上),可使所研究的問題獲得更有效的解決。此外,在選擇知識(shí)表示方法時(shí),還要考慮所使用的程序設(shè)計(jì)語言所提供的功能和特點(diǎn),以便能夠更好地描述這些表示方法。3、進(jìn)行搜索技術(shù)一般需要某些有關(guān)具體問題領(lǐng)域的特性的信息,把此種信息叫做啟發(fā)信息。利用啟發(fā)信息的搜索方法叫做啟發(fā)式搜索方法。例:八數(shù)碼難題采用了簡(jiǎn)單的估價(jià)函數(shù)f(n)=d(n)+W(n)其中:d(n)是搜索樹中節(jié)點(diǎn)n的深度;W(n)用來計(jì)算對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)n的數(shù)據(jù)庫中錯(cuò)放的棋子個(gè)數(shù)。因此,起始節(jié)點(diǎn)棋局2 8 31

20、 47 6 5 的f值等于0+4=4。4、接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介,它為用戶提供了直觀方便的交互作用手段。黑板是用來記錄系統(tǒng)推理過程中用到的控制信息、中間假設(shè)和中間結(jié)果的數(shù)據(jù)庫。它包括計(jì)劃、議程和中間解3部分。知識(shí)庫包括兩部分內(nèi)容。一部分是已知的同當(dāng)前問題有關(guān)的數(shù)據(jù)信息;另一部分是進(jìn)行推理時(shí)要用到的一般知識(shí)和領(lǐng)域知識(shí)。調(diào)度器按照系統(tǒng)建造者所給的控制知識(shí),從議程中選擇一個(gè)項(xiàng)作為系統(tǒng)下一步要執(zhí)行的動(dòng)作。執(zhí)行器應(yīng)用知識(shí)庫中的及黑板中記錄的信息,執(zhí)行調(diào)度器所選定的動(dòng)作。協(xié)調(diào)器的主要作用就是當(dāng)?shù)玫叫聰?shù)據(jù)或新假設(shè)時(shí),對(duì)已得到的結(jié)果進(jìn)行修正,以保持結(jié)果前后的一致性。解釋器的功能是向用戶解釋系統(tǒng)的行為

21、,包括解釋結(jié)論的正確性及系統(tǒng)輸出其它候選解的原因。5、為了體現(xiàn)染色體的適應(yīng)能力,引入了對(duì)問題中的每一個(gè)染色體都能進(jìn)行度量的函數(shù),叫適應(yīng)度函數(shù)(fitness function)。TSP的目標(biāo)是路徑總長(zhǎng)度為最短,自然地,路徑總長(zhǎng)度就可作為TSP問題的適應(yīng)度函數(shù)。適應(yīng)度函數(shù)要有效反映每一個(gè)染色體與問題的最優(yōu)解染色體之間的差距。適應(yīng)度函數(shù)的取值大小與求解問題對(duì)象的意義有很大的關(guān)系。適應(yīng)度函數(shù)必須有能力計(jì)算搜索空間中每個(gè)確定長(zhǎng)度的特征字符串的適應(yīng)值。四、請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式表示下述語句:1、 (x) like(x,zq) (x) like(x,pq) (x) (like(x,zq) like(x,pq)

22、2、 (x)(high(x) far(x)五、應(yīng)用歸結(jié)演譯推理回答問題:easy(PR150)PR(x) easy(x)PR(PR150)easy(x) like(Li,x)like(Li,PR150)六、把下面謂詞公式分別化為相應(yīng)的子句集:七、用語義網(wǎng)絡(luò)表示下列知識(shí):IS A PART OF有ISA計(jì)算機(jī)人我PC/PIV機(jī)PC機(jī)計(jì)算機(jī)硬盤顯示器CPU內(nèi)存ISAISAISA八、(2,2,3,3)23(2,2,3,1)初始配置23(2,1,3,3)23(2,1,1,2)23(2,1,3,2)23(3,1,1,1)23(3,1,2,3)23(3,1,1,3)23(3,1,1,1)23(3,3,2,1)23(3,3,2,2)23(3,3,3,1)23(3,3,3,3)目標(biāo)配置23(2,1,1,1)23九、答:人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。人工智能系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,已為人類創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益,專家系統(tǒng)就是一個(gè)例子。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)價(jià)格的繼續(xù)下降,人工智能技術(shù)必將得到更大的推廣,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。舉例: 1. 專家系統(tǒng)的效益2. 人工智能推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展人工智能對(duì)社會(huì)的影響。1)、勞務(wù)就業(yè)問題。由于人工智能能夠代替人類進(jìn)行各種腦力勞動(dòng),例如用專家系統(tǒng)

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